[发明专利]碳酸二烷基酯和二醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使环状碳酸酯和脂肪族一元醇反应的碳酸二烷基酯和二醇的制备方法。

背景技术

对于通过使环状碳酸酯与脂肪族一元醇反应而制备碳酸二烷基酯和二醇类的方法，已提出了几种方案，作为反应方式迄今为止已经提出了4种方式。这4种反应方式可以在最具代表性的反应例即由碳酸亚乙酯和甲醇制备碳酸二甲酯和乙二醇的制备方法中使用。

即，第1方式是将碳酸亚乙酯、甲醇和催化剂加入到作为分批式反应容器的高压釜中，然后反应，是完全分批式反应方式(参照例如，专利文献1：美国专利第3642858号说明书、专利文献2：特开昭54-48715号公报(美国专利第4181676号说明书)、专利文献5：特开昭54-63023号公报、专利文献6：特开昭54-148726号公报、专利文献7：特开昭55-64550号公报、专利文献8：特开昭55-64551号公报、专利文献9：特开昭56-10144号公报)。

第2方式是使用在反应釜的上部设置有蒸馏塔的装置，向反应容器中加入碳酸亚乙酯、甲醇和催化剂，加热至所规定的温度，从而进行反应，是具有蒸馏塔的分批式反应方式(参照例如，专利文献3：特开昭51-122025号公报(美国专利第4062884号说明书)、专利文献4：特开昭54-48716号公报(美国专利第4307032号说明书)、专利文献14：美国专利第3803201号说明书)。

第3方式是将碳酸亚乙酯和甲醇的混合溶液连续供给到保持在所规定温度的管状反应器，从另一方的出口以液态连续取出含有未反应的碳酸亚乙酯和甲醇和作为生成物的碳酸二甲酯和乙二醇的反应混合物的连续流通反应方式(参照例如专利文献10：特开昭63-41432号公报(美国专利第4661609号说明书)、专利文献11：特开昭63-238043号公报、专利文献12：特开昭64-31737号公报(美国专利第4691041号说明书)、专利文献13：美国专利第4734518号说明书)。

第4方式是反应蒸馏方式，即分别将碳酸亚乙酯和甲醇连续供给多级蒸馏塔内，在该蒸馏塔的多级中存在催化剂的条件下进行反应，同时在相同的蒸馏塔内对生成的碳酸二甲酯和乙二醇进行分离，是连续的制备方法(参照例如专利文献15：特开平4-198141号公报、专利文献16：特开平4-230243号公报、专利文献17：特开平5-213830号公报(德国专利第4129316号说明书)、专利文献18：特开平6-9507号公报(德国专利第4216121号说明书)。

象这样，由环状碳酸酯与脂肪族一元醇制备碳酸二烷基酯和二醇类的方法，迄今为止已提出了以下的4种方式：

(1)完全分批反应方式；

(2)使用上部装有蒸馏塔的反应釜的分批反应方式；

(3)使用管式反应器的液体流通反应方式；

(4)反应蒸馏方式，

然而上述各方式已分别被指出了下述那样的问题。

即，由于该反应是平衡常数小的平衡反应，所以在(1)、(3)的情况中，环状碳酸酯的转化率的上限取决于加料的组成和温度，反应不能完全进行，转化率低。另外在(2)的情况中，为了提高环状碳酸酯的转化率，不得不使用极大量的脂肪族一元醇。在(4)的情况中，与(1)、(2)、和(3)相比可以以高转化率进行反应，是最优异的反应。例如，在专利文献15的实施例1中，碳酸亚乙酯的转化率为100％，乙二醇的反应收率和选择率为99.5％，另外在专利文献16的实施例1中，碳酸亚乙酯的转化率是100％，乙二醇的反应收率和选择率是99.4％。象这样，(4)反应蒸馏方式显示出了高的转化率和选择率。进而，作为在生成的二醇中残留有微量的未反应环状碳酸酯的情况的反应，已提出了使未反应的环状碳酸酯水解的方法(参照例如专利文献19：国际公开97/23445号小册子)、通过与二醇反应转化成醚的方法(参照例如专利文献20：国际公开00/51954号小册子)。

然而，在以迄今为止提出的反应蒸馏方式进行研究的过程中，关于制备出的二醇，发现了特定波长的紫外线透射率低，含有醛类化合物等新的问题。关于该问题，已提出了通过向二醇的蒸馏精制工序中供给特定的水，从而得到保持高紫外线透射率且醛含量低的高纯度二醇的方法(参照例如专利文献21：特开2002-308804号公报、专利文献22：特开2004-131394号公报)。然而，该方式是向二醇的蒸馏精制工序中供给水，其存在工艺复杂等问题，需要进一步改进。